[生化]新糖代謝

1、第二篇第二篇 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)第四章第四章 糖代謝糖代謝第五章第五章 脂類代謝脂類代謝第八章第八章 核苷酸代謝核苷酸代謝第七章第七章 氨基酸代謝氨基酸代謝第六章第六章 生物氧化生物氧化第九章第九章 物質(zhì)代謝的物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)聯(lián)系與調(diào)節(jié)第四章第四章 糖代謝糖代謝 糖 代 謝Metabolism of Carbohydrates第四章第四章 糖代謝糖代謝 糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。糖廣泛分布于所有生物體，植物含量最多。糖廣泛分布于所有生物體，植物含

2、量最多。糖的主要作用是在生命活動中提供碳源和能糖的主要作用是在生命活動中提供碳源和能源。是人體的主要能源物質(zhì)。人體所需能量的源。是人體的主要能源物質(zhì)。人體所需能量的50%50%70%70%都來自于糖。都來自于糖。糖的化學(xué)糖的化學(xué)第四章第四章 糖代謝糖代謝 （二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)單糖單糖 (monosacchride)寡糖寡糖 (oligosacchride)多糖多糖 (polysacchride)結(jié)合糖結(jié)合糖 (glycoconjugate)第四章第四章 糖代謝糖代謝 OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖

3、已醛糖果糖果糖(fructose) 已酮糖已酮糖 OHOHOHOHHHOHHOH1. 單糖單糖 不能再水解的糖。不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHCH2OH目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose) 已醛糖已醛糖 核糖核糖(ribose) 戊醛糖戊醛糖 OHHOHHOHOHOH目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 2. 寡糖寡糖常見的幾種二糖有常見的幾種二糖有麥芽糖麥芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄

4、糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。脫水縮合的糖苷鍵相連。第四章第四章 糖代謝糖代謝 3. 多糖多糖 能水解生成多個分子單糖的糖。能水解生成多個分子單糖的糖。常見的多糖有常見的多糖有淀淀 粉粉 (starch)糖糖 原原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)第四章第四章 糖代謝糖代謝 淀粉淀粉 是植物中養(yǎng)分的儲存形式是植物中養(yǎng)分的儲存形式淀粉顆粒淀粉顆粒目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 糖原糖原 是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式是動物體內(nèi)葡

5、萄糖的儲存形式目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 纖維素纖維素 作為植物的骨架作為植物的骨架-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 4. 結(jié)合糖結(jié)合糖 糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見的結(jié)合糖有常見的結(jié)合糖有 在體內(nèi)的糖代謝中，葡萄糖居于主要地位。在體內(nèi)的糖代謝中，葡萄糖居于主要地位。第四章第四章 糖代謝糖代謝 第三節(jié)第三節(jié) 糖的有氧氧化糖的有氧氧化第六節(jié)第六節(jié) 糖異生糖異生目目 錄錄第一節(jié)第

6、一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 糖的無氧氧化糖的無氧氧化第五節(jié)第五節(jié) 糖原的合成與分解糖原的合成與分解第四節(jié)第四節(jié) 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑第八節(jié)第八節(jié) 血糖及其調(diào)節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)第七節(jié)第七節(jié) 其他單糖的代謝（了解）其他單糖的代謝（了解）第四章第四章 糖代謝糖代謝 第第 一一 節(jié)節(jié) 概概 述述第四章第四章 糖代謝糖代謝 一、糖的生理功能一、糖的生理功能（了解）（了解）1. 氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。核苷等物質(zhì)的原料。3. 作為機體組織細胞的組成成分作為機體組織細胞的組成成分這是糖的主要功能。這是糖的主要功能。2.

7、 提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料（碳源）提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料（碳源） *核糖核糖 構(gòu)成核酸構(gòu)成核酸 *糖蛋白糖蛋白 凝血因子、免疫球蛋白等凝血因子、免疫球蛋白等 *糖脂糖脂 生物膜成分生物膜成分正常情況下約占機體所需總能量的正常情況下約占機體所需總能量的50-70%50-70%1mol1mol葡萄糖葡萄糖 679kJ679kJ第四章第四章 糖代謝糖代謝 二、糖的消化與吸收（了解）二、糖的消化與吸收（了解）（一）糖的消化（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動人類食物中的糖主要有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀粉淀

8、粉為主。為主。消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔主要在小腸，少量在口腔第四章第四章 糖代謝糖代謝 淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖（30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -臨界糊精酶臨界糊精酶 消化過程：消化過程：口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 腸粘腸粘膜上膜上皮細皮細胞刷胞刷狀緣狀緣 第四章第四章 糖代謝糖代謝 纖維素纖維素：食物中含有的大量纖維素，因：食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無人體內(nèi)無 - -糖苷酶糖苷酶而不能對其分解利

9、用，但而不能對其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所必需。必需。 乳糖不耐癥乳糖不耐癥: :一些成年人由于缺乏一些成年人由于缺乏乳糖酶乳糖酶導(dǎo)導(dǎo)致在飲用牛奶后，牛奶中的乳糖不能被水解致在飲用牛奶后，牛奶中的乳糖不能被水解而在腸中積聚，經(jīng)細菌作用后產(chǎn)生而在腸中積聚，經(jīng)細菌作用后產(chǎn)生H H2 2、CHCH4 4和乳酸等，引起腹脹、腹瀉等癥狀和乳酸等，引起腹脹、腹瀉等癥狀, ,此時可飲此時可飲用酸奶防止其發(fā)生。用酸奶防止其發(fā)生。第四章第四章 糖代謝糖代謝 （二）糖的吸收（二）糖的吸收 1.吸收形式：吸收形式：消化水解后的單糖，主要是葡消化水解后的單

10、糖，主要是葡萄糖。萄糖。 2.吸收部位：吸收部位：小腸上段，腸粘膜上皮細胞。小腸上段，腸粘膜上皮細胞。 3.吸收機制：吸收機制：耗能的主動轉(zhuǎn)運過程。需要特耗能的主動轉(zhuǎn)運過程。需要特定的定的Na+依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運體（依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運體（SGLT)。主要存在。主要存在于腸粘膜上皮細胞和腎小管上皮細胞。于腸粘膜上皮細胞和腎小管上皮細胞。 第四章第四章 糖代謝糖代謝 ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細胞小腸粘膜細胞 腸腸腔腔 門靜脈門靜脈 3. 吸收機制：吸收機制：主動吸收主動吸收Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體(Na+-dependent glucose tran

11、sporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣 細胞內(nèi)膜細胞內(nèi)膜 第四章第四章 糖代謝糖代謝 4. 吸收途徑吸收途徑 小腸腸腔小腸腸腔 腸粘膜上皮細胞腸粘膜上皮細胞 門靜脈門靜脈 肝臟肝臟 體循環(huán)體循環(huán)SGLT（Na依賴型依賴型G轉(zhuǎn)運體）轉(zhuǎn)運體） 各種組織細胞各種組織細胞 GLUT GLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運體葡萄糖轉(zhuǎn)運體(glucose transporter)，已發(fā)現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)有5種葡萄糖轉(zhuǎn)運種葡萄糖轉(zhuǎn)運體體(GLUT 15)。第四章第四章 糖代謝糖代謝 三、糖代謝的概況（熟悉）三、糖代謝的概況（熟悉） 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 無氧無氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖異生

12、途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 + + NADPH+H+淀粉淀粉 消化與吸收消化與吸收 ATP 第四章第四章 糖代謝糖代謝 第第 二二 節(jié)節(jié)糖的無氧氧化糖的無氧氧化 第四章第四章 糖代謝糖代謝 * * 糖酵解的反應(yīng)部位糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿胞漿 *糖的無氧酵解（糖的無氧酵解（glycolysis）概念）概念: 在機體缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促在機體缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸進而還原生成乳酸的過程反應(yīng)生成丙酮酸進而還原生成乳酸的過程稱為糖酵解稱為糖酵解(glycoly

13、sis)，亦稱糖的無氧氧，亦稱糖的無氧氧化化(anaerobic oxidation)。 第四章第四章 糖代謝糖代謝 一、糖無氧氧化反應(yīng)過程一、糖無氧氧化反應(yīng)過程第一階段：第一階段：由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為，稱之為糖酵解途徑糖酵解途徑(glycolytic pathway)。第二階段：第二階段：由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。糖酵解分為兩個階段：糖酵解分為兩個階段： 葡萄糖磷酸化為葡萄糖磷酸化為6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘

14、油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶葡萄糖葡萄糖O CH2HO H HOOHH OH H OH H HP P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆糖酵解過程的第一個糖酵解過程的第一個限速酶限速酶（一）葡萄糖分解成（一）葡萄糖分解成2 2分子丙酮酸分子丙酮酸第四章第四章 糖代謝糖代謝 己糖激酶是糖酵解的第一個關(guān)鍵己糖激酶是糖酵解的第一個關(guān)鍵酶，該酶在酶，

15、該酶在哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱為種己糖激酶同工酶，分別稱為至至型。肝細胞中存在的是型。肝細胞中存在的是型，稱為型，稱為葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特點。它的特點是是 對葡萄糖的親和力很低對葡萄糖的親和力很低 受激素調(diào)控受激素調(diào)控 這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代謝中起著重要的生理作用。謝中起著重要的生理作用。 6-6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?-6-磷酸果糖磷酸果糖GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸

16、甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸己糖異構(gòu)酶磷酸己糖異構(gòu)酶P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 （一）葡萄糖分解成（一）葡萄糖分解成2 2分子丙酮酸分子丙酮酸 6-6-磷酸果糖磷酸果糖OHCH2CCCCCH2OOOHHHOHHOHPOOHOH 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峁寝D(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1GluG-6-PF-6-PF-

17、1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆（一）葡萄糖分解成（一）葡萄糖分解成2 2分子丙酮酸分子丙酮酸糖酵解過程的第二個糖酵解過程的第二個限速酶限速酶CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶

18、(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CH2OHCOCH2POCH2P POCHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO 磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖的同分異構(gòu)化GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘

19、油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO以上五步反應(yīng)是糖酵解的耗能階段，以上五步反應(yīng)是糖酵解的耗能階段，從從1 1分子葡萄糖到生成分子葡萄糖到生成2 2分子分子3-3-磷酸甘磷酸甘油醛油醛 共消耗共消耗2 2分子分子ATPATP3-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸

20、GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-3-磷酸甘磷酸甘油醛油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POO=CCOHCH2POP POP PO1,3-1,3-二磷酸甘二磷酸甘油酸油酸(6)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛脫氫酶脫氫酶NAD+PiNADH+H+糖酵解糖酵解中唯一的中唯一的脫氫反應(yīng)脫氫反應(yīng)1,3-1,3-二磷酸甘油酸的高能磷酸鍵水解時

21、二磷酸甘油酸的高能磷酸鍵水解時G G0 0=-=-61.9kJ/mol61.9kJ/mol，可將能量轉(zhuǎn)給，可將能量轉(zhuǎn)給ADPADP，生成，生成ATPATP。H H 1,3-1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯

22、醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP POCOOHCOHCH2POP PO這是糖酵解這是糖酵解中第一次中第一次底物水平底物水平磷酸化反應(yīng)磷酸化反應(yīng)第四章第四章 糖代謝糖代謝 這是酵解過程中第一次產(chǎn)生這是酵解過程中第一次產(chǎn)生ATPATP的反應(yīng)，將底物的反應(yīng)，將底物的高能磷酸鍵直接轉(zhuǎn)移給的高能磷酸鍵直接轉(zhuǎn)移給ADPADP生成生成ATPATP，這種，這種ADPADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用或其他核苷二磷酸的磷酸化作用與與底物的脫氫作底物的脫氫作用用 直 接 相 偶 聯(lián) 的 反 應(yīng) 稱 為直 接 相 偶 聯(lián) 的 反 應(yīng)

23、 稱 為 底 物 水 平 磷 酸 化底 物 水 平 磷 酸 化(substrate-level phosphorylation)(substrate-level phosphorylation) 。 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCOHCH2POP PO

24、磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶COOHCCH2POP POOHOH2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 （一）葡萄糖分解成（一）葡萄糖分解成2 2分子丙酮酸分子丙酮酸9. 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐剂姿嵯┐际奖崾奖酖luG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸HOHHOOOCCCH2POOHOH 磷酸烯醇式磷酸烯

25、醇式 丙酮酸丙酮酸（PEP）O-HOOCCCH2P+OOHOH烯醇化酶烯醇化酶(Mg2+/Mn2+ )由于由于脫水脫水引起分子內(nèi)部電子重排和能量引起分子內(nèi)部電子重排和能量重新分布，形成了一個高能磷酸鍵。重新分布，形成了一個高能磷酸鍵。H2OADP ATP K+ Mg2+GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙

26、酮酸，丙酮酸， 并通過底物水平磷酸化并通過底物水平磷酸化生成生成ATPCOOHCCH2P PO磷酸烯醇式丙磷酸烯醇式丙酮酸酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶*COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆糖酵解過程的第三個限速酶也是第二次底物水平磷酸化反應(yīng)也是第二次底物水平磷酸化反應(yīng)第四章第四章 糖代謝糖代謝 由于底物的脫氫、脫水反應(yīng)，使底物分由于底物的脫氫、脫水反應(yīng)，使底物分子內(nèi)部能量重新分布，子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，生成高能鍵，使使ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP，這種，這種ATPATP的產(chǎn)生方的產(chǎn)生方式稱為式稱為底物水平磷酸化。底物水平磷酸化。第四章第四章 糖代謝糖代謝

27、反反 應(yīng)應(yīng) ATP 2 1葡葡 萄萄 糖糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6 - 6 - 磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙丙 酮酮 酸酸 -1-1-12 1糖酵解過程中糖酵解過程中ATPATP的消耗和產(chǎn)生的消耗和產(chǎn)生GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸

28、烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+ +2H2O第四章第四章 糖代謝糖代謝 ( (二二) ) 丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反應(yīng)中的反應(yīng)中的NADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6 6步反應(yīng)中的步反應(yīng)中的 3-3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。乳酸是糖酵解的終產(chǎn)物，至此糖酵解結(jié)束。乳酸是糖酵解的終產(chǎn)物，至此糖酵解結(jié)束。乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3H HH H第四章第四章 糖代謝糖代謝 E1:己糖激酶己

29、糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ 第四章第四章 糖代謝糖代謝 糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié) 反應(yīng)部位：胞漿反應(yīng)部位：胞漿 糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程糖酵解是一個

30、不需氧的產(chǎn)能過程 反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 第四章第四章 糖代謝糖代謝 能量計算能量計算 消耗能量：消耗能量： 2ATP2ATP產(chǎn)生能量：產(chǎn)生能量： 4ATP4ATP方式：方式：2 2次次底物水平磷酸化底物水平磷酸化 2 22ATP2ATP凈生成凈生成ATPATP數(shù)量：數(shù)量：2 22-2= 2ATP2-2= 2ATP糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié) 唯一的一次脫氫反應(yīng)唯一的一次脫氫反應(yīng)

31、，共產(chǎn)生，共產(chǎn)生 2 NADH2 NADH，去向：，去向： 在無氧時交給丙酮酸還原乳酸在無氧時交給丙酮酸還原乳酸 在有氧時進入線粒體，進行徹底氧化生成水。在有氧時進入線粒體，進行徹底氧化生成水。第四章第四章 糖代謝糖代謝 (6)終產(chǎn)物乳酸的去路終產(chǎn)物乳酸的去路 釋放入血，進入肝臟再進一步代釋放入血，進入肝臟再進一步代謝。謝。 1.分解利用分解利用 2.乳酸循環(huán)（糖異生）乳酸循環(huán)（糖異生）糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié)第四章第四章 糖代謝糖代謝 二、糖酵解的調(diào)節(jié)二、糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 共價修

32、飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié) 第四章第四章 糖代謝糖代謝 （一）（一） 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1) -1(PFK-1) * * 別別構(gòu)構(gòu)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié) 2. 2.別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P1. 1.別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ; ATP（高濃度）（高濃度） 此酶有二個結(jié)合此酶有二個結(jié)合ATP的部位：的部位： 活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時）活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時） 活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時）活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時） F-1,6-2P 正反饋調(diào)節(jié)該酶正反饋調(diào)節(jié)該酶 對調(diào)節(jié)酵解途徑的流量最重要對調(diào)

33、節(jié)酵解途徑的流量最重要第四章第四章 糖代謝糖代謝 l2,6-2,6-雙磷酸果糖是雙磷酸果糖是6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1最最強的變構(gòu)激活劑；強的變構(gòu)激活劑；l其作用是與其作用是與AMPAMP一起取消一起取消ATPATP、檸檬酸對、檸檬酸對6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1的變構(gòu)抑制作用。的變構(gòu)抑制作用。2 2，6-6-雙磷酸果糖對雙磷酸果糖對6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)節(jié)：第四章第四章 糖代謝糖代謝 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2-2果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2-2F-6-PF-6-PF-2,6-2PF-2,6-2P磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化失活失

34、活激活激活F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P +/+AMP +檸檬酸檸檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（無活性）（無活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無活性）（無活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 1. 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖（二）（二）丙酮酸激酶丙酮酸

35、激酶是糖酵解的第二個重要的是糖酵解的第二個重要的調(diào)節(jié)點調(diào)節(jié)點第四章第四章 糖代謝糖代謝 2. 共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無活性）（無活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白第四章第四章 糖代謝糖代謝 ( (三三) ) 己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶* 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。肝葡萄糖激酶不受其抑制。 *長

36、鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶?？蓜e構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。 *胰島素胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因轉(zhuǎn)錄，促進酶的可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因轉(zhuǎn)錄，促進酶的合成合成（四）（四）ATP ATP 和和AMPAMP含量的調(diào)節(jié)：含量的調(diào)節(jié)：當(dāng)細胞內(nèi)能量缺乏時，當(dāng)細胞內(nèi)能量缺乏時，ATP/AMPATP/AMP比值降低，比值降低，PFK-1PFK-1和和PKPK被激活，糖酵解加強，被激活，糖酵解加強，ATPATP生成增加；生成增加；反之，當(dāng)細胞內(nèi)能量充足時，反之，當(dāng)細胞內(nèi)能量充足時，ATP/AMPATP/AMP比值升比值升高，高，PFK-1PFK-1和和PKPK受抑制，受抑制，ATPATP生成減少。生成減

37、少。第四章第四章 糖代謝糖代謝 三、糖酵解的生理意義三、糖酵解的生理意義2. 是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。3. 是某些細胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能是某些細胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。途徑。 無線粒體的細胞，如：紅細胞無線粒體的細胞，如：紅細胞 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞 在機體應(yīng)激狀態(tài)下，在機體應(yīng)激狀態(tài)下，迅速提供能量：迅速提供能量： 特別對于肌收縮特別對于肌收縮海拔海拔 5000米米第四章第四章 糖代謝糖代謝 1 1、掌握糖酵解的概念、細胞定位、反應(yīng)過程、掌握糖酵解的概念、細胞定位、反應(yīng)

38、過程、關(guān)鍵酶或限速酶；關(guān)鍵酶或限速酶；2 2、熟悉糖酵解的、熟悉糖酵解的ATPATP生成及生理意義；生成及生理意義；3 3、了解糖酵解的調(diào)節(jié)。、了解糖酵解的調(diào)節(jié)。 目的要求目的要求本節(jié)本節(jié): :第四章第四章 糖代謝糖代謝 第第 三三 節(jié)節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate第四章第四章 糖代謝糖代謝 * * 部位部位：胞液及線粒體胞液及線粒體 * * 概念概念 糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指葡萄糖在有氧條件下徹底氧化成指葡萄糖在有氧條件下徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。的過程

39、。是機體是機體主要供能方式主要供能方式。第四章第四章 糖代謝糖代謝 一、有氧氧化的反應(yīng)過程一、有氧氧化的反應(yīng)過程 第一階段：糖酵解途徑第一階段：糖酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G（Gn） 第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TAC循環(huán)循環(huán) 胞液胞液 線粒體線粒體 第四章第四章 糖代謝糖代謝 （一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : （二）丙酮酸進入線粒體（二）丙酮酸進入

40、線粒體氧化脫羧氧化脫羧生成乙酰生成乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 第四章第四章 糖代謝糖代謝 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成 酶酶E1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶（12個）個）E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶 （ 60個個-核核心）心）E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶（6個）個）HSCoANAD+ 輔輔 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（ ) HSCoA FAD, NAD+SSLCO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生

41、成1. -羥乙基羥乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 第四章第四章 糖代謝糖代謝 焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP)NNCH3CH2NH2SCHN+CH3CH2CH2O POHOOPOOHOH目目 錄錄噻唑環(huán)噻唑環(huán)第四章第四章 糖代謝糖代謝 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過程丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)過程1. 1. 丙酮酸脫羧形成羥乙基丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP-TPP。 2. 2. 由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E(E2 2) )催化形成乙酰硫催化形成乙酰硫辛酰胺辛酰胺-E-E

42、2 2。3. 3. 二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E(E2 2) )催化生成乙酰催化生成乙酰CoA, CoA, 同時使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為同時使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為2 2個巰基。個巰基。4. 4. 二氫硫辛酰胺脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶(E(E3 3) )使還原的二氫硫辛酰使還原的二氫硫辛酰胺脫氫，同時將氫傳遞給胺脫氫，同時將氫傳遞給FADFAD。5. 5. 在二氫硫辛酰胺脫氫酶在二氫硫辛酰胺脫氫酶(E(E3 3) )催化下，將催化下，將FADHFADH2 2上上的的H H轉(zhuǎn)移給轉(zhuǎn)移給NADNAD+ +，形成，形成NADH+HNADH+H+ +。第四章第四章 糖代謝糖代謝 二

43、、二、三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid (Tricarboxylic acid Cycle, TAC)Cycle, TAC)也稱為也稱為檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)，指乙，指乙酰酰CoACoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)進行脫氫脫羧，又生的檸檬酸，反復(fù)進行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸的循環(huán)反應(yīng)的過程。由于成草酰乙酸的循環(huán)反應(yīng)的過程。由于它是由它是由H.A.KrebsH.A.Krebs（德國）正式提出的，（德國）正式提出的，所以所以又稱又稱Krebs

44、Krebs循環(huán)循環(huán)。第四章第四章 糖代謝糖代謝 1.1.乙酰乙酰CoACoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸與草酰乙酸縮合成檸檬酸 CH2CO檸檬酸合酶檸檬酸合酶（關(guān)鍵酶）（關(guān)鍵酶）（一）（一）TCATCA循環(huán)由循環(huán)由8 8步代謝反應(yīng)組成步代謝反應(yīng)組成高能硫酯鍵水解高能硫酯鍵水解GOGO！-31.4KJ/mol-31.4KJ/mol，反應(yīng)不可反應(yīng)不可逆，檸檬酸合酶逆，檸檬酸合酶是三羧酸循環(huán)的是三羧酸循環(huán)的第一個關(guān)鍵酶。第一個關(guān)鍵酶。第四章第四章 糖代謝糖代謝 2.2.檸檬酸異構(gòu)為異檸檬酸檸檬酸異構(gòu)為異檸檬酸第四章第四章 糖代謝糖代謝 第一次氧化脫羧第一次氧化脫羧反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆3. 3. 異檸檬酸氧

45、化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕嵫趸擊绒D(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸酮戊二酸第四章第四章 糖代謝糖代謝 第二次氧化脫羧第二次氧化脫羧反應(yīng)不可逆反應(yīng)不可逆CO2 - -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA - -酮戊二酸氧化釋出能量形成一個高能硫酯鍵。酮戊二酸氧化釋出能量形成一個高能硫酯鍵。4.4.- -酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰 CoACoA第四章第四章 糖代謝糖代謝 E2E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)琥珀酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)琥珀酰酶E3E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二氫硫辛酰胺脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體第四章第四章 糖代謝糖代謝 5.5.底物水平磷酸化反應(yīng)底物水平磷酸化反應(yīng)這

46、是三羧循環(huán)中這是三羧循環(huán)中唯一唯一的一次的一次底物水平磷酸化底物水平磷酸化。第四章第四章 糖代謝糖代謝 6.6.琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸第三次脫氫第三次脫氫脫下的脫下的H H，經(jīng)，經(jīng)FADFAD直接傳給電子傳遞鏈，生成直接傳給電子傳遞鏈，生成1.51.5分子分子ATPATP。（7 7）延胡羧酸加水生成蘋果酸）延胡羧酸加水生成蘋果酸(8)(8)蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫生成草酰乙酸第四次脫氫第四次脫氫第四章第四章 糖代謝糖代謝 CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合

47、酶檸檬酸合酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目目 錄錄第四章第四章 糖代謝糖代謝 小小 結(jié)結(jié) 三羧酸循環(huán)的概念三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰指乙酰CoA和和草酰乙酸草酰乙酸縮合生成縮合生成含三個羧基的檸檬酸含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進行，反復(fù)的進行脫氫脫羧，又生成脫氫脫羧，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。應(yīng)的過程。 TAC過程的反應(yīng)部位過程的反應(yīng)部位是線粒體。是線粒體

48、。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 三羧酸循環(huán)的特點三羧酸循環(huán)的特點（4321） 三羧酸循環(huán)每循環(huán)一次，氧化一分子乙酰三羧酸循環(huán)每循環(huán)一次，氧化一分子乙酰CoA。n經(jīng)歷經(jīng)歷二次脫羧二次脫羧，使乙酰基氧化為，使乙?；趸癁? 2分子分子COCO2 2。n經(jīng)經(jīng)四次脫氫四次脫氫，生成，生成3 3分子分子NADH+HNADH+H+ ,+ ,1 1分子分子FADHFADH2 2 ， n一次底物水平磷酸化一次底物水平磷酸化，生成，生成 1 1分子分子GTPGTP。三個關(guān)鍵酶三個關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶；異檸檬酸脫氫酶有：檸檬酸合酶；異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 * *ATPATP生成：生成：

49、 3 3分子分子NADH+HNADH+H+ + 2.5ATP2.5ATP3=7.5ATP3=7.5ATP 1 1分子分子FADHFADH2 2 1.5ATP1.5ATP1=1.5ATP1=1.5ATP 底物水平磷酸化生成底物水平磷酸化生成 1ATP 1ATP 共計共計 10ATP10ATP 第四章第四章 糖代謝糖代謝 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無量的變化本身無量的變化（質(zhì)發(fā)生了改變），（質(zhì)發(fā)生了改變），不可能不可能通過三羧酸循環(huán)直接從乙酰通過三羧酸循環(huán)直接從乙酰CoA合成草酰乙合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)

50、物，同樣中間產(chǎn)物酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為CO2及及H2O。 整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)第四章第四章 糖代謝糖代謝 表面上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的表面上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會消耗的，它可草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會消耗的，它可被反復(fù)利用。但是，被反復(fù)利用。但是，例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 檸檬酸檸檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 機體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相機體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之

51、間是彼此聯(lián)系、相互配合的，互配合的，TAC中的某些中間代謝物能夠中的某些中間代謝物能夠轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，借以溝通糖和其他物轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，借以溝通糖和其他物質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。 第四章第四章 糖代謝糖代謝 機體糖供不足時，可能引起機體糖供不足時，可能引起TAC運轉(zhuǎn)障礙，這運轉(zhuǎn)障礙，這時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進一步生成乙酰進一步生成乙酰CoA進入進入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脫羧酶草酰乙酸脫羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸酶蘋果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+

52、 第四章第四章 糖代謝糖代謝 * * 所以，草酰乙酸必須不斷被更新補充。所以，草酰乙酸必須不斷被更新補充。 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ - -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 其來源如下：其來源如下： 第四章第四章 糖代謝糖代謝 20092009年考研西醫(yī)綜合試題年考研西醫(yī)綜合試題 2929、草酰乙酸不能直接轉(zhuǎn)變生成的物質(zhì)是、草酰乙酸不能直接轉(zhuǎn)變生成的物質(zhì)是 A AA A 乙酰乙酸乙酰乙酸B B 檸檬酸檸檬酸C C 天冬氨酸天冬氨酸D D 蘋果酸蘋果酸第四章第四章 糖代謝糖代謝 （三）（三）TCA循環(huán)在循環(huán)在3大營養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有大營養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義重要生理意義

53、nTCA循環(huán)是循環(huán)是3大營養(yǎng)素的最終代謝通路大營養(yǎng)素的最終代謝通路,其其作用在于通過作用在于通過4次脫氫，為氧化磷酸化反次脫氫，為氧化磷酸化反應(yīng)生成應(yīng)生成ATP提供還原當(dāng)量。提供還原當(dāng)量。 nTCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐樞紐。第四章第四章 糖代謝糖代謝 第四章第四章 糖代謝糖代謝 糖有氧氧化生成的糖有氧氧化生成的ATP主要是經(jīng)主要是經(jīng)氧化磷酸化氧化磷酸化方式，方式，其次是其次是底物水平磷酸化底物水平磷酸化方式。三羧循環(huán)中方式。三羧循環(huán)中4次脫氫生成次脫氫生成的的NADH+H+和和FADH2 以及其它代謝途徑中生成的以及其它代謝途徑中生成的 NADH

54、+H+和和FADH2 都要進入都要進入呼吸鏈呼吸鏈徹底氧化生成徹底氧化生成H2O 的同時的同時ADP偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成ATP。NADH+H+ H2O、2.5ATP O H2O、1.5ATP FADH2 O 三、三、糖有氧氧化是機體獲得糖有氧氧化是機體獲得ATPATP的主要方式的主要方式第四章第四章 糖代謝糖代謝 第三階段（線粒體基質(zhì)）第三階段（線粒體基質(zhì)）2異檸檬酸異檸檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸 2NADH 52-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA 2NADH 52琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸 22琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸 2FADH2 32蘋果酸蘋果酸2草酰乙酸草酰乙酸

55、2NADH 5第二階段（線粒體基質(zhì)）第二階段（線粒體基質(zhì)）2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA 2NADH 5第一階段（胞漿）第一階段（胞漿）葡糖糖葡糖糖6-磷酸葡糖糖磷酸葡糖糖 -16-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果二磷酸果 -1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2NADH 3或或5*21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 22磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸 230或或32由一個葡糖糖徹底氧化分解凈生成由一個葡糖糖徹底氧化分解凈生成最終獲得最終獲得ATPATP輔輔 酶酶反反 應(yīng)應(yīng)三、三、葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的A

56、TP ATP 在在細胞漿細胞漿中產(chǎn)生的中產(chǎn)生的NADH+HNADH+H+ +可經(jīng)過兩個可經(jīng)過兩個穿穿梭系統(tǒng)梭系統(tǒng)進入進入線粒體線粒體，再經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生再經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生ATPATP：（1 1）-磷酸甘油穿梭系統(tǒng)：磷酸甘油穿梭系統(tǒng)：1.51.5個個ATPATP（2 2）蘋果酸穿梭系統(tǒng)：）蘋果酸穿梭系統(tǒng)： 2.52.5個個ATPATP第四章第四章 糖代謝糖代謝 1分子葡萄糖徹底氧化分解分子葡萄糖徹底氧化分解通過底物水平磷酸化可以產(chǎn)生通過底物水平磷酸化可以產(chǎn)生ATP通過氧化磷酸化可以產(chǎn)生通過氧化磷酸化可以產(chǎn)生-ATP26或或286第四章第四章 糖代謝糖代謝 四、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)四、糖有氧氧化的調(diào)節(jié)

57、關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶檸檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1- -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶是基于能量的需求是基于能量的需求第四章第四章 糖代謝糖代謝 1. 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：乙酰別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA; NADH; ATP 別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; NAD+ * 乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+

58、 時，其時，其活性也受到抑制。活性也受到抑制。產(chǎn)物反饋抑制，底物別構(gòu)激活 共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié) 目目 錄錄共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)第四章第四章 糖代謝糖代謝 （二）（二）TCA循環(huán)循環(huán)受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)TCA循環(huán)主要受其底物、產(chǎn)物、關(guān)鍵酶活性循環(huán)主要受其底物、產(chǎn)物、關(guān)鍵酶活性3種因素的調(diào)控。種因素的調(diào)控。TCA循環(huán)的速率和流量主要受循環(huán)的速率和流量主要受3種因素的調(diào)種因素的調(diào)控：底物的供應(yīng)量，催化循環(huán)最初幾步反應(yīng)控：底物的供應(yīng)量，催化循環(huán)最初幾步反應(yīng)酶的反饋別構(gòu)抑制，產(chǎn)物堆積的抑制作用。酶的反饋別構(gòu)抑制，產(chǎn)物堆積的抑制作用。第四章第四章 糖代謝糖代

59、謝 1TCA循環(huán)中有循環(huán)中有3個關(guān)鍵酶個關(guān)鍵酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 第四章第四章 糖代謝糖代謝 乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTPATP異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ 三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)產(chǎn)物和后續(xù)反應(yīng)產(chǎn)物和

60、后續(xù)反應(yīng)中間產(chǎn)物反饋抑制中間產(chǎn)物反饋抑制前面反應(yīng)中的關(guān)鍵前面反應(yīng)中的關(guān)鍵酶。酶。Ca2+：Ca2+可與可與. 關(guān)鍵酶結(jié)合，關(guān)鍵酶結(jié)合，降低其降低其Km而激活。而激活。 ATP/ADP和和NADH/NAD比值：比值：比值升高反饋抑制比值升高反饋抑制關(guān)鍵酶。關(guān)鍵酶。第四章第四章 糖代謝糖代謝 2TCA循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)在正常情況下，（糖）酵解途徑和在正常情況下，（糖）酵解途徑和TCA循環(huán)循環(huán)的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過高濃的速度是相協(xié)調(diào)的。這種協(xié)調(diào)不僅通過高濃度的度的ATP、NADH的抑制作用，亦通過的抑制作用，亦通過檸檬酸檸檬酸對磷酸果糖激酶對磷酸果糖激酶-1